Paramecia är encelliga mikroorganismer som lever i sötvatten och marina miljöer. De tillhör filumen Ciliophora, de cilierade protozoerna. En cilium är en kort, hårliknande struktur som sticker ut från en organisms cellmembran. Ett paramecium har tusentals flimmerhår som rytmiskt slår, vilket ger ett sätt för det att röra sig och svepa in maten i sin munspår. Forskare har upptäckt att olika biokemiska motorer driver ciliafunktionen i paramecium.
My Little Paramecium
Paramecia finns i många arter och varierar i längd mellan 50 och 330 mikrometer — ungefär en tusendel till en hundradels tum . Cellmembranet, eller pellicle, är täckt genomgående med cilia. Paramecia äter bakterier, alger och andra små varelser genom att få i sig dem via en flimmerhårtäckt munspår som löper från framsidan av cellen till mittpunkten. Paramecium simmar runt genom att slå sina flimmerhår i samklang, men flimmerhåren som omger det orala spåret slår till en annan rytm.
Ciliumstruktur och typer of Cilia
Strukturen av ett cilium är ett knippe av mikrotubuli, känt som ett axoneme, som är fäst vid en basalkropp på cellytan. En mikrotubuli är sammansatt av cirka 13 protofilament, långa cylindrar som riktar sig sida vid sida för att bilda mikrotubulus ihåliga rörform. Ett axoneme innehåller nio yttre par av dubbla mikrotubuli och två centrala singulära mikrotubuli. Olika bryggor förbinder medlemmarna av båda mikrotubuli-arrayerna och förbinder de två arrayerna med varandra. Proteiner som kallas molekylära motorer får flimmerhåren att slå.
Molekylära motorer
En cilium slår eftersom vissa molekylära motorer ändrar form. Motorerna hämtar energi från adenosintrifosfat, eller ATP, den universella biokemikalien för energilagring. När en kemisk reaktion frigör en fosfatgrupp från ATP, svänger de molekylära motorerna i de förbindande bryggorna mellan axonemes. Resultatet är att en mikrotubuli rör sig i förhållande till en annan och drar flimmerhåren i rörelse. Medan cilia-strukturerna som driver ett paramecium är identiska med de strukturer som sveper in maten i dess mun, använder de två åtgärderna olika molekylära motorer och arbetar med olika frekvenser och styrkor.
Under 2013, forskare vid Brown University ledd av doktoranden Ilyong Jung manipulerade viskositeten hos vätskan som omgav paramecia. Från och med vatten ökade de vätskans densitet upp till sju gånger. De fann att högre viskositet saktade ner de simmande flimmerhåren men knappast påverkade de matande flimmerhåren. Fördubbling av viskositeten minskade simverkan med ungefär hälften, men även med en sjufaldig ökning avtog matningsflimmerhåren bara cirka 20 procent. Eftersom alla flimmerhåren delar samma struktur kan endast en skillnad i molekylmotorn förklara resultaten. Arbetet fortsätter med att fastställa de exakta underliggande mekanismerna.
